竹节纱外观参数的图像分析方法

竹节纱检测方法简介作者：孙天祥李巧娜张一心来源：《中国纤检》2014年第01期摘要：本文通过对现有的竹节纱检测方法进行简要介绍，并对它们分析比较。

传统竹节纱检测方法精度低，受主观影响大，适合精度要求不高的场合。

竹节纱的自动检测方法快速准确，可以提高企业效益与市场竞争力，但是相关技术有待进一步完善。

关键词：竹节纱；检测方法；分析；比较1 竹节纱简介竹节纱是花式纱的一种，在纺纱过程中通过改变瞬时牵伸倍数或增加附加纤维而使纱线在长度方向上出现粗节，因其粗节像竹节一样，故称为竹节纱。

由于其独特的外观结构，竹节纱被广泛应用于服装、装饰用品、床上用品等领域。

竹节纱产品风格挺括，立体感强，具有独特的花式效应和模拟自然不匀等特点，深受消费者喜爱[1]。

竹节纱由竹节部分和基纱部分组成，沿纱线长度方向基纱部分与竹节部分交替出现。

一般来说，纺制某一品种的竹节纱，需具备4个基本参数，即竹节长度、竹节间距、竹节倍率以及基纱细度（特数）。

竹节纱这4个基本参数的改变对竹节纱的风格有着直接影响，它们不仅是进行竹节纱设计的重要内容，也是准确纺制竹节纱的前提和基础，其各种各样的组合决定它在布面上特殊的风格，以及成品是否满足客户的需求等方面。

因此，对于竹节纱外观参数的检测也受到了越来越多的关注。

本文将对现有的一些竹节纱检测方法进行分析介绍，并作简要对比。

2 传统检测方法传统的竹节纱检测方法主要有人工检测法[2]和仪器检测法，其中以人工检测法居多。

人工检测法主要是通过目测，对布面较粗的竹节进行辨别，利用直尺工具对竹节长度与竹节间距测量计算，其关键在于竹节部分与基纱部分分界点的判断选择。

通常来讲，基纱与竹节的分界点一般选在过渡部分的1/2处，分界点确定后，用直尺直接测量竹节长度与竹节间距。

通过绕黑板法识别竹节纱的循环规律，一个周期内的竹节隔上固定的圈数会出现一次，那么黑板上竹节纱每隔一定的圈数就会出现相同的版面风格，即可判断出竹节纱的循环规律。

GTT大讲堂【148】布料外观疵点图解及成因分析—纱线疵点纱线疵点简称“纱疵”，即织物纱线本身存在瑕疵，常见的纱疵有粗节、棉结、布开花、条干不匀、云织等等.粗节(竹节)外观：织物的经纱或者纬纱存在一小段比正常纱捻度少的粗节。

成因:精纺喂入粗纱时,纤维内密度不均匀,有较小密集的纤维束成纱.布开花现象：染色织物布面有极少纤维不上色，或者上色较浅，泛白。

成因:1。

棉纤维内含有不着色的死棉纤维;2。

纺纱时，一根纱线中混入了其他纤维,如棉纱混入极少的聚酯纤维，染色时没有高温染色或者使用分散性染料，使混入的纤维着色不良。

棉结现象:布面呈现类似接头大小的（棉)纤维团，且纺入纱中.如将其拔下，纱则有可能断裂。

（低等棉纺纱常有此问题。

）成因：原棉纤维中有死棉纤维团，在清花工序中没有清干净。

GTT大讲堂【149】布料外观疵点图解及成因分析—织造疵点（1）织造疵点织疵主要指在织造过程中,由于织机故障、送纱张力问题或者油渍污染等原因造成影响布面效果的织物疵点.织疵现象多种多样，典型的常见的代表有断纱,稀密路、织造破洞、跳纱、组织错误（错综）、蛛网、纬缩、筘痕、油污纱、纬纱扭结、百足以及各种边疵等等。

1、断经现象:织物上经纱断掉一根或者多根。

成因：经纱在织造的过程中断裂，自停装置失灵，未将经纱接好而继续织造。

2、断纬现象：织物中的纬纱断裂，但断开的两端间距较短。

成因：1.纬纱在织造的过程中断裂，但瞬间继续织入，仅缺一小段距离。

2.纬纱上有严重的粗结或者飞花，拆除时导致纬纱断裂。

3、双纬与脱纬现象：单纬织物一个梭口内有两根纬纱织入布内。

三根及以上并在一起则称之为“脱纬”。

成因：1、全幅双纬：误将两根纬纱混入一个织口；2、非全幅双纬：边剪设定不当或不够锐利，或断纬后未将纱尾消除。

4、百脚（百足、缺纬）现象：发生在斜纹或缎纹组织上，全幅缺少一整条纬纱或者纬纱短缺了其中一段，经纱没有交织浮在布面，形似一条百足蜈蚣。

5、纬缩现象：纬纱卷缩织入,在布面形成小线圈浮在布面。

竹节纱外观参数的图像分析方法的开题报告一、研究背景竹节纱是一种传统的中国手工纺织品，其外观参数对于纺织品的质量控制和生产具有重要的意义。

竹节纱的外观参数包括线密度、经纱密度、纬纱密度、经线粗细度、纬线粗细度等等。

目前，竹节纱的外观参数的评估主要依靠人工视觉观察和手动测量，这种方法存在时效性差、易受主观因素影响等问题。

图像分析技术是一种快速、准确、可重复的测量方法，可以在实现自动化的同时提高测量精度。

本研究旨在探究竹节纱外观参数的图像分析方法，以期实现竹节纱外观参数自动化、准确化的测量。

二、研究内容1、数据获取本研究将使用数码相机和扫描仪获取竹节纱的图像数据。

在拍摄或扫描时需要注意光线和角度的控制，以保证图像质量和数据准确性。

2、图像处理对竹节纱的图像进行预处理，包括去除背景、增强对比度、锐化图像、减小噪声等操作。

同时，需要对图像进行分割处理，将竹节纱的经线和纬线分离出来，以便进行后续处理。

3、参数提取针对竹节纱的不同外观参数可以使用不同的算法进行提取。

线密度可以通过计算图像中经线或纬线的数量来获得；经纱密度和纬纱密度可以通过计算图像中经纱或纬纱的数量来获得；经线粗细度和纬线粗细度可以通过计算经线和纬线的平均宽度来获得。

4、算法优化针对竹节纱外观参数的特点和需求，需要对算法进行优化。

比如，在分割处理时需要考虑竹节纱的颜色、纹理等特征，以便将线条分离出来；在提取线密度时需要考虑线的宽度和粗细度等因素。

三、研究意义采用图像分析技术对竹节纱的外观参数进行测量，可以提高测量的自动化程度和准确性，减少人工干预，提高生产效率。

该技术的研究可以为竹节纱的生产和质量控制提供技术支持，具有重要的应用价值。

同时，该研究也可以为其他纺织品的图像分析和测量提供参考和借鉴。

四、研究计划1、前期准备：了解竹节纱的生产和质量控制需求，熟悉图像处理技术和图像分析算法的原理和应用。

2、数据采集和预处理：使用数码相机和扫描仪采集竹节纱的图像数据，并对图像进行预处理。

牛仔布以其舒适、自然、休闲、质朴的特色历经上百年的历史仍保持着旺盛的生命力，特别是近十年来，我国的牛仔布生产得到了长足的发展。

牛仔布一改其传统、单一的纱线和组织，产生了多层次的变化。

竹节牛仔布则成为诸多变化中的一个主流趋势，随着竹节长度、粗度、密度的变化，布面或粗犷、或朦胧，将牛仔布的休闲、质朴发挥的淋漓尽致。

1、原纱条件竹节纱由于其特定的粗细不匀，造成成纱的强力、捻度不匀率比常规纱大，注意以下几点：1.1、竹节纱配棉1.2、测试竹节纱各项指标时，除强力外，强力不匀率尤为重要1.3、捻系数较正常纱高出20%2、织物设计要点：2.1、竹节长度：、有布样时，竹节的长度可以从布面拆纱直接量取。

由于无规律纱的竹节长度通常都有范围，应量取60组左右，按概率分配节长节距2.2、竹节粗度3、有来样且面积较大时，采用拆纱法，分别截取粗节、细节数段称量，便可知竹节粗度，同时，所配置基纱的分析也要力求准确，否则会影响搭配后的效果；3.1、来样太小无法拆或自行设计时，可参照以下几点3.2未经水洗竹节明显凸起，竹节粗度应在配置基纱的2.0倍及以上；3.3、未经水洗竹节能看见但不明显不凸起，竹节处粗度应设计在所配置基纱的1.6——1.9倍；3.4、水洗后才能看见竹节效果，竹节处粗度应为配置基纱的1.4——1.54、竹节粗度是决定竹节织物风格的一个重点，设计前必须了解所追求的风格是粗犷还是朦胧，日常对生产过的竹节的品种要积累成品样与水洗样，多对比，才能准确把握。

5、竹节密度、竹节纱与基纱的配置比例直接决定布面竹节的密度，来样大时可拆纱分别计数后算出其比例；来样小时，可点数一定面积内竹节的个数，根据竹节规格及布样密度推算后自行设计，一般竹节应占织物的8-15%左右3.1.2、合理清除竹节纱疵点；我厂使用长岭产DQSS-4AG型电子清纱器，经过长期的摸索与实践，总结以下几点仅供参考；纱号的设定以竹节平均号数为基准。

短竹节S的门限设定非常重要，粗度一般设定为：节粗号数×1.3÷平均号数×100%，长度根据原纱情况及竹节长度综合而定，一般设定在2CM以内；关闭长粗节L及长细节T的门限，以免误切太多；管理到位；空捻器的捻接质量要合格，操作时注意不要在粗节处接头。

纱线基础知识--竹节纱近年来，随着竹节纱产品的不断开发与延伸，从服装到家纺、装饰等领域，被越来越多的品牌、设计师采用，总是让人产生不一样的视觉和触觉效果，受到消费者的青睐。

竹节纱盛行20多年，何谓竹节纱？竹节纱特征是具有粗细分布不均匀的外观，是花式纱中种类最多的一种，有粗细节状竹节纱、疙瘩状竹节纱、短纤维竹节纱、长丝竹节纱等。

竹节纱可用于轻薄的夏季织物和厚重的冬季织物。

可用于衣着织物，也可用于装饰织物，花型突出，风格别致，立体感强。

纱线忽细忽粗，有一节叠出的称竹节竹节纱的公称号数一般以基纱号数冠名，如C 14．5tex竹节纱是指竹节间距问正常纱的号数，而竹节处的号数要大。

实际生产中在前罗拉变速纺竹节时，一般先设定好基纱的高速值和捻度值纺出正常的基纱号数后再设定低速值等竹节参数来生产竹节纱。

目前，竹节纱在各类面料的生产中应用非常广泛，符合当前的流行趋势而广为流行，竹节纱品种多，适用范围广。

一般来说，按竹节纱纺纱形式分：有气流纺竹节和环锭纺竹节；按竹节长度分：有长竹、中竹、短竹；按竹节倍数分：有粗竹、中竹、细竹；等等。

一、竹节纱主要参数与布面风格的关系竹节纱参数包括基纱线密度、竹节粗度、竹节长度及竹节间距，由于竹节纱的特殊结构，布面风格与上述4参数密切相关，其各种各样的组合决定了它在布面上特殊的风格，其方法主要有以下4种。

1. 由于竹节纱竹节部分较粗，纺纱时加在竹节部分的捻度也较少，竹节段纤维较松散，使竹节纱染色时粗段与细段对染料的吸收不一致，再根据竹节长短不同会形成雨点或雨丝的风格。

2. 原料不同形成的风格有异：如用普通棉、涤纶原料纺制的单纱织制的竹节纱织物竹节比较明显；而采用异形纤维如阳离子涤纶、强光涤纶、粘胶等形成较细竹节，然后与普通纱加捻成线，可制成高档面料。

3. 在转杯纺纱机上纺制48.6～58.3tex (Nel2～10)竹节纱，其竹节可高于正常纱的1.3～1.8倍，配合竹节间距与长度的变化，可织制出具有麻的风格的高档面料。

竹节纱外观参数识别系统的开发
李晓云;徐伯俊
【期刊名称】《棉纺织技术》
【年(卷),期】2008(36)4
【摘要】研究竹节纱外观参数的自动检测技术.在Windows XP操作系统下,采用Visu言开发了竹节纱外观参数识别系统,通过运用自动识别和滤波技术对纱线横截面的粗细变化数据进行采集与预处理,采用不同的算法对所得数据进一步处理,得出竹节长度、竹节间距、竹节倍数、基纱号数等参数.实际检测结果表明:竹节纱外观参数识别系统可以实现快速检测,竹节间距、竹节长度的误差范围控制在2 mm以内,指出识别系统还需要确定竹节与基纱分界点的准确度及检测抗干扰能力方面做进一步改进.
【总页数】4页(P18-21)
【作者】李晓云;徐伯俊
【作者单位】江南大学,无锡,214122;江南大学,无锡,214122
【正文语种】中文
【中图分类】TS105
【相关文献】
1.基于小波变换计算竹节纱外观参数定位分界点的研究 [J], 程浩南
2.竹节纱外观参数自动识别系统的研制 [J], 卞克玉;徐伯俊;王汇锋
3.基于小波变换模极大值识别竹节纱外观参数的研究 [J], 程浩南
4.环锭纺随机模糊竹节纱外观参数的图像分析法 [J], 武银飞;周圆圆
5.环锭纺随机模糊竹节纱外观参数的图像分析法 [J], 武银飞;周圆圆
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3文章编号：1007-757X(2011)09-0023-03基于机器视觉的竹节纱分析及其三维仿真算法的研究孔祥祥，张宪民摘要：为对竹节纱进行分析，采用线阵CCD 摄像头采集连续的竹节纱灰度图像。

运用图像处理的方法对其进行二值化处理，获取竹节纱主干部分，去除毛羽部分。

从而获取竹节纱的径向直径，并通过模式识别算法对其进行分类，则得出竹节纱的基本物理参数。

这种新型的检测方法规避了传统检测方法中样本数偏小、主观行为偏差等缺点，对竹节纱的生产有着重要的指导意义。

在此基础上，提出基于采集数据的竹节纱三维仿真算法，模拟出该类竹节纱的三维图形，为以后的三维编织仿真打下基础。

关键词：图像采集；竹节纱；机器视觉；三维仿真中图分类号：TP391.4文献标志码：A0引言竹节纱是在细纱机上采用有控制的前罗拉瞬间打顿或中后罗拉的超喂与基纱有变化的粗节，形成竹节纱。

前或中后罗拉的速度是采用高灵敏，响应快速的电磁离合器与高精度超越离合器的配合来控制的，产生的竹节纱在一根基纱上有规律或无规律的竹节效果。

在传统竹节纱检测中，主要依据条干不匀度理论来作为标准。

条干不匀度，即沿棉纱长度方向目测纱线或纱条就会发现其粗细是不均匀的，粗细不匀是普遍存在的[1]。

故提出棉纱条干监测方法。

棉纱条干监测方法有两种，一是黑板条干目测，二是乌斯特条干仪检测纱线的均匀度。

黑板条干目测：这种方法直接用目视检测纱线表观在黑板上形成的粗细不匀的程度、数量、阴影的深浅，对照标准照定性评定等级。

该方法具有直观、高效的特点；但同时又因为是人为检测，必然会存在样本数偏少、主观因素过大等缺点。

乌斯特条干仪检测：这种方法利用纱线物理状态中质量与电容相关的原理检测棉纱的不均匀度。

但是对于竹节纱其本身条干是有规律或无规律地产生粗节，不是均匀的条干．乌斯特条干仪检测标准粗节+50，细节-50，而竹节纱的粗节在120％～480%之间，因此不适宜做乌斯特条干仪的监测[2]。

如表1所示：表1传统检测方法不足不足黑板条干目测人工检测、样本数偏少、主观因素大乌斯特条干仪检测竹节纱是不均匀条干，不适用该方法本文采用线阵CCD 摄像头采集连续的竹节纱灰度图像。

竹节纱外观参数识别系统研究的开题报告一、研究背景竹节纱是一种由竹丝制成的特殊纱线，在纺织服装、家庭装饰、手工艺等方面具有广泛的应用前景。

然而，由于竹节纱的生产工艺和特殊材质，其外观参数的识别和检测存在一定的难度，对于纺织品行业用户和相关从业人员来说，这意味着可能会存在较高的错误率和耗时成本。

因此，发展一种基于计算机视觉技术的竹节纱外观参数识别系统，将对优化竹节纱的生产和使用过程产生积极的作用。

二、研究目的本研究旨在探究竹节纱外观参数识别系统的关键技术和方法，建立一套准确性能稳定的竹节纱图片和视频数据处理平台，以提高竹节纱外观参数的识别效率和准确性，实现竹节纱产品的量产和质量检测。

三、研究内容本项研究的主要内容包括以下几个方面：（1）竹节纱外观参数的分析与归纳：对竹节纱进行外观参数的分析，选取特征因素进行参数的归纳分类。

（2）竹节纱图像和视频数据获取：使用高清数码相机和录像设备，对竹节纱进行图像采集和视频录制。

（3）竹节纱数据处理算法的研究：通过研究图像能量、边缘检测、纹理提取、色彩空间等算法，建立竹节纱数据处理模型和算法，实现竹节纱外观参数的自动识别。

（4）竹节纱外观参数识别系统的设计和实现：基于前期研究成果，设计开发竹节纱外观参数识别系统，包括用户交互界面和数据处理核心，实现竹节纱数据的处理和结果的展示。

四、研究方案（1）竹节纱外观参数的分析与归纳对竹节纱进行外观参数的分析，采集具有代表性的竹节纱样品，对其进行分类、比较，总结出表征竹节纱外观参数的主要特征因素，进而进行参数的归纳分类。

（2）竹节纱图像和视频数据获取采集竹节纱图片和视频数据，构建竹节纱外观参数识别系统的数据样本库，数据获取要素包括采样方法、组织结构和处理流程等。

（3）竹节纱数据处理算法的研究以竹节纱图像和视频数据为基础，研究针对竹节纱外观参数识别的相关算法，包括图像能量、边缘检测、纹理提取、色彩空间等方面的算法，总结出适合竹节纱数据特点的数据处理方法和算法。

【技术】⼲货分享！⽵节纱参数的简易计算公式1 ⽵节纱简易计算公式的推导众所周知，⽵节纱有粗有细，参数包括基纱号数、⽵节号数（倍率）、平均号数、⽵节长度（节长）、⽵节间距（节距）等，由于⽵节纱的特殊结构，布⾯风格与其参数密切相关，通过⽵节纱不同的⽵节纱参数的变化，可开发出丰富多彩、风格各异的⽵节纱品种。

根据⽵节纱的结构特点，我们可以将⽵节纱相关参数的相互关系简化如图1所⽰。

图1 ⽵节纱各参数⽰意图图1中的红线代表基纱号数，是⽵节纱中较细的部分；蓝线代表⽵节号数，是⽵节纱中较粗的部分；绿线代表平均号数，是⽵节纱的平均纱粗细。

由此可知，图1中粉红⾊阴影部分的⾯积应与黄红⾊阴影部分的⾯积相等，⽽粉红⾊阴影部分的⾯积可以简化为⽵节号数和平均号数的差与平均节长的积，黄⾊阴影部分的⾯积可以简化为平均号数和基纱号数的差与平均节距的积，于是可以推导出⽵节纱参数的简易计算公式：= ——（1）2 ⽵节纱参数简易计算公式的应⽤实例例如：⽵节纱平均号数为18.5tex，节长为12~26cm，节距30-46cm，⽵节倍率2，求基纱号数。

设基纱号数为T，则⽵节号数为2T，平均节长为（12+26）/2=19cm，平均节距为（30+46）/2=38cm，故19/38=（18.5-T）/（2T-18.5），T=13.9tex。

同理，只要知道⽵节纱的其它⼏个参数，使⽤这个公式也可以很⽅便地计算出平均节长、平均节距、倍率、⽵节号数等参数。

3 ⽵节纱参数简易计算公式的拓展应⽤利⽤⽵节纱参数相互关系简化图得原理，不但可以推导出⽵节纱参数的简易计算公式，⽽且还可以拓展应⽤范围，推导出段彩纱的相关参数，⽐如根据客户提供的段彩纱⽐例等参数，就可以利⽤这个图推导出段彩纱的相关参数的简易计算公式：基纱⽐例/段彩⽐例=[基纱号数×（节长+节距）]/[ 基纱号数×（倍率-1）×节长]= ——（2）或：段彩部分纤维占有的⽐例= ——（3）例如：客户要求⽣产两种原料（基纱/辅纱）⽐例为80/20的20tex段彩纱，平均节长要求为10cm，平均节距要求为30cm，那么怎么设计基纱和辅纱才能⽣产出符合客户要求的段彩纱？我们可以利⽤公式（2）来进⾏计算出倍率：因为：40/20=（10+30）/[（倍率-1）×10]所以：倍率=2在利⽤公式（2）来进⾏计算出基纱号数：因为：20%=[（2-1）×基纱号数×10]/ [20×（10+30）]所以：基纱号数=16tex4 结语⽵节纱、段彩纱等新型纱线需要设计的参数较多，有些⼯艺⼈员在初次进⾏⼯艺设计时往往感觉⽆从下⼿，但只要认真分析这些参数之间的相互关系，就能够根据客户给定的条件，⾃⼰推导出相关⼯艺参数的简易计算公式，从⽽提⾼⼯艺设计的⼀次成功率。